Датчик действующего значения напряжения переменного тока

Датчик действующего значения напряжения переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалист ииесних

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву а (22) Заявлено 19.0280 (21) 2886618/18-21 (51)М Кп з

G R 19/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.01.82. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 1501.82

t53) УДК 621 317 7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И. Новаш и Н.Ф. Парков

I ! ! ! ! !

E (7)) Заявитель

Могилевский машиностроительный институт (54) ДАТЧИК ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и релейной за:щите объектов электрических систем и станций и может найти применение при разработке и построении измерительных органов релейной защиты на базе цифровой микроэлектронной техники.

Преимущественно изобретение предназначено для разработки систем защиты объектов как комплекса задач автоматизированных систем управления технологическими процессами на электрических станциях или в электрических системах.

Известно устройство для измерения действующего значения напряжения переменного тока, содержащее двухполупериодный выпрямитель и фильтр низких частот (1).

Недостатки устройства — низкая скорость измерения и нестабильность выходного сигнала во времени — обусловлены тем, что устройство содержит фильтр низких частот.

Известно также устройство для измерения действующего значения напряжения переменного тока, содержащее блоки возведения в квадрат, суммирования к извлечения квадратного корня (2).

Недостатком известного устройства является сложность .конструкции, обусловленная наличием блоков возведения в квадрат и извлечения квадратного корня.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения среднего значения напряжения переменного тока, содержащее двухполупериодный выпрямитель на операционном усилителе и двух диодах, два фильтра низких частОт и опорный канал на трех резисторах (3).

Недостатком известного устройства является низкая скорость измерения и нестабильность выходного сигнала во времени. Указанные недостатки обусловлены тем, что устройство содержит фильтры низких частот.

Цель изобретения — повышение быстродействия и стабилизация выходного сигнала во времени.

Указанная цель достигается тем, что в датчик действующего значения напряжения переменного тока, содержащем двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к входной клемме, введены сумматор-интегратор, электронный ключ, запоминающий элемент и нуль-орган, при этом выход

898333

Б = К Бф> где U — действующее значение напряжения переменного тока;

К вЂ” масштабный коэффициент.

25 где Т вЂ” период следования измеряемого напряжения;

UK(t) — мгновенное значение напряжения переменного тока.

Дополнительное включение нуль-органа позволяет осуществить управление электронным ключом в конце цикла изменения, равного по времени полупериоду измеряемого напряжения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временная диаграмма. работы устройства, точка а соответствует моменту 40 измерения величины измеряемого напряжения.

Устройство содержит двухполупериодный выпрямитель 1, вход которого подключен к входной клемме устройст- 45 ва, а выход к первому входу сумматора-интегратора 2. Выход сумматораинтегратора 2 подключен через электронный ключ 3 на выход запоминающего элемента 4, выход которого подключен ко второму входу сумматора-интегратора 2. Управляющий вход электронного ключа 3 соединен с выходами нуль-органа 5, вход которого соединен со входом двухполупериодного выпрямителя 1 (см. фиг. 1).

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое напряжение И„(t) выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 1 (см. фиг. 2 а). B течение Щ первого полупериода сумматор-интегратор 2 интегрирует Uy(t) (см.фиг.2 r).

В момент перехода измеряемого напряжения через йуль нуль-орган 5 выраба55 двухполупериодного выпрямителя соединен с первым входом сумматора-интегратора, к выходу которого через электронный ключ присоединен вход . запоминающего элемента, выход которого соединен с выходной клеммой и со вторым входом сумматора-интегратора, управляющий вход электронного ключа соединен с выходом нуль-органа, вход которого присоединен параллельно входу двухполупериодного выпрямителя.

Дополнительное включение запоминающего элемента и электронного ключа, позволяет образовать опорный канал и обратную связь, которая стабилизирует выходной сигнал датчика и напряжения в опорном канале. Введение сум- 15 матора-интегратора позволяет получить действующее значение напряжения пе ременного тока согласно следующей математической зависимости тывает единичные импульсные сигналы (см. фиг. 2 б), которые на короткое время открывают электронный ключ 3, запоминающий элемент 4 за время, когда открыт электронный ключ 3, запоминает с обратным знаком выходное напряжение сумматора-интегратора 2 (см. фиг. 2 д). Выходное напряжение запоминающего элемента 4 является выходным сигналом датчика U „„ (t).

Одновременно с запоминанием на следующий интервал времени измерения выходной сигнал поступает на второй вход сумматора-интегратора, где масштабируется и складывается с U„(t) (см. фиг. 2 в). С этого времени устройство переходит в режим слежения за изменением действующего значения измеряемого напряжения и коррекции

US(,Ix (t) в конце каждого полупериода следования. измеряемого напряжения по сигналам от нуль-органа 5. Таким образом, время измерения составляет один полупериод.

Использование изобретения в сравнении cизвестными устройствами измерения действующего значения напряжения переменного тока обеспечивает более высокую скорость измерения действующего значения со стабильным выходным сигналом во времени.

Формула изобретения

Датчик действующего значения напряжения переменного тока, содержащий двухполупериодный выпрямитель, вход которого подключен к входной клемме, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и стабилизации выходного сигнала во времени, он снабжен сумматороминтегратором, электронным ключом, запоминающим элементом и нуль-органом, при этом выход двухполупериодного выпрямителя соединен с первым входом сумматора-интегратора, к выходу которого через электронный ключ присоединен вход запоминающего элемента, выход которого соединен с выходной клеммой и со вторым входом сумматора-интегратора, управляющий вход электронного ключа соединен с выходом нуль-органа, вход которого присоединен параллельно входу двухполупериодного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Известия ВУЗов. Электромеханика, 1976, 9 7, с. 742-746.

2. Авторское свидетельство СССР

М 238004 кл. (01 В 19/02, 1967.

3. Мартяшин A.M. и др. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерений.. М., Энергия, 1976, с. 155, рис.3-21 (прототип).

898333

ФигЛ

Составитель Н. Чистякова

Техред С. Мигунова Корректор M.

Редактор О. Колесникова

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11941/61

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4